1623

max 100 мм.

Толщина слоя нового бетона превышает 100 мм, что нежелательно вследствие значительного уменьшения полезной высоты помещения. Выполняем усиление дополнительным армированием.

Расчет усиления плиты методом дополнительного армирования

(рис. 1.4).

а

б

Рис. 1.4. К расчету усиления нормального сечения плиты способом дополнительного армирования:

а – действительное нормальное сечение; б – расчетное нормальное сечение

11

Проверяем условие

Условие не выполняется; следовательно, нейтральная ось усиленного сечения находится в ребре.

Определяем коэффициент m :

14,5 0,9 0,524 0,206 0,181 (1,16 0,206) 0,031 106 1754,6 мм2 . 365

Выделим требуемую площадь сечения дополнительной арматуры клас-

са А400 ( Rs1 350 МПа)

где m 0,95 – коэффициент условий работы арматуры усиления при полной разгрузке перекрытия.

Принимаем 2 25А400 ( As1, f 982 мм2 ).

12

Определяем фактическую несущую способность нормального сечения после усиления.

Проверяем условие

Rs As m1 Rs1 As1, f m Rb b1 bf hf ,

где m1 1,0 – коэффициент (отсутствует подварка стержней усиления к существующей арматуре);

365 103 1018 10 6 1,0 350 103 982 10 6 0,95 698,09 кН

14,5 103 0,9 1,16 0,031 469,28 кН.

Так как условие не выполняется, нейтральная ось находится в ребре. Высота сжатой зоны

698,09 14,5 103 0,9 (1,16 0,206) 0,031 0,116 м 116 мм. 14,5 103 0,9 0,206

Рабочая высота усиленного сечения

Усиленное сечение переармировано.

Фактический изгибающий момент, воспринимаемый сечением плиты после усиления, составит:

M f R Rb b1 b h0,( fred) 2 Rb b1 hf bf b h0,( fred) 0,5hf0,387 14,5 103 0,9 0,206 0,1812

14,5 103 0,9 0,031 (1,16 0,206) (0,181 0,5 0,031)97,95 кН м < M1 99,71кН м.

13

Увеличиваем количество арматуры усиления, принимая 2 28А400, либо выполним усиление плиты комбинированным способом, т.е. дополнительным армированием при одновременном наращивании сечения.

Расчет усиления плиты комбинированным способом (рис. 1.5).

а

б

Рис. 1.5. К расчету усиления нормального сечения плиты комбинированным способом:

а – действительное нормальное сечение; б – расчетное нормальное сечение

Назначаем набетонку минимальной толщины min 50 мм. Принимаем бетон класса В30 (на класс выше бетона плиты, Rb1 17,0 МПа).

Проверяем условие

M1 Rb1 b1 bf [(h0,red ) 0,5 ] ; 99,71 кН м

< 17,0 103 0,9 1,16 0,05 [(0,181 0,05) 0,5 0,05] 182,80 кН м.

14

Условие выполняется; следовательно, нейтральная ось проходит в пределах нового бетона (следует стремиться к тому, чтобы нейтральная ось проходила в набетонке).

Определяем коэффициент m :

Выделим площадь сечения арматуры усиления, которую также принимаем класса А400:

Принимаем 2 14А400 ( As1, f 308 мм2 ).

Определяем фактическую несущую способность нормального сечения после усиления.

Высота сжатой зоны

Рабочая высота

Относительная высота сжатой зоны усиленного сечения

По табл. 3.1 прил. 3 находим m 0,107 .

15

Фактический изгибающий момент, воспринимаемый сечением плиты, усиленной комбинированным способом, составит:

Увеличивая количество дополнительной арматуры, можно повысить запас прочности усиленной плиты.

Работы по усилению пустотной плиты комбинированным способом выполняются в следующей последовательности:

очищается поверхность усиливаемой плиты от инородных вклю-

чений;

пробивается полка вдоль плиты над пустотами (устраиваются борозды шириной 70…100 мм), на поверхности плиты делается насечка на глубину 5…10 мм;

продувается сжатым воздухом и увлажняется контактная поверхность;

устанавливается в проектное положение арматура усиления – сварные каркасы и сетка;

заполняются пластичным бетоном вскрытые пустоты, выполняется бетонирование набетонки по маячным рейкам;

осуществляется уход за бетоном.

1.2. Усиление ребристой плиты

Требуется усилить ребристую плиту перекрытия в пролете (рис. 1.6) для последующей эксплуатации при новых увеличенных нагрузках.

Исходные данные. Параметры плиты до усиления: номинальные размеры плиты в плане 1,4 6,0 м; высота сечения h=300 мм; ширина продольного ребра b1 70 мм; толщина полки hf 50 мм; бетон тяжелый,

подвергнутый тепловой обработке, класса В20 ( Rb 11,5 МПа); рабочая продольная арматура стержневая 2 25А-III ( Rs 365 МПа). Полезная

нагрузка на плиту после усиления v = 13,0 кПа, в том числе длительная составляющая0,7 v = 0,7 13,0 = 9,1 кПа. Нагрузкаотмассыполаg = 1,0 кПа.

16

Рис. 1.6. Действительное поперечное сечение плиты

Решение:

Определяем нагрузку на перекрытие в новых условиях эксплуатации.

Вычисляем полную расчетную нагрузку на 1 м длины при номинальной ширине плиты B 1,4 м:

q q1 B 19,69 1,4 27,57 кН / м,

где q1 – расчетная нагрузка по табл. 1.2.

Таблица 1 . 2

Нагрузка на 1 м2 перекрытия

Находим расчетный максимальный изгибающий момент от полной нагрузки.

где l0 5,875 м – расчетный пролет плиты (см. п. 1.1).

Определяем несущую способность нормального сечения ребристой плиты. Расчетное сечение см. на рис. 1.7, б.

bf B 40 1360 мм; b 1360 2 70 1220 мм.

Рабочая высота сечения плиты

h0 h a 300 40 260 мм.

Проверяем условие

Rs As Rb b1 bf hf ;

365 103 982 10 6 358,43 кН 11,5 103 0,9 1,36 0,05 887,4 кН.

а

б

Рис. 1.7. К определению несущей способности нормального сечения плиты: а – расчетная схема плиты; б – расчетное поперечное сечение

18

Условие выполняется; следовательно, нейтральная ось находится в полке.

Определяем высоту сжатой зоны сечения:

Относительная высота сжатой зоны сечения

Несущая способность нормального сечения

MRb b1 bf x (h0 0,5x)

11,5 103 0,9 1,36 0,0255 (0,26 0,5 0,0255) 88,75 кН м.

Проверяем условие

M M1 ; 88,75 кН м 118,95 кН м.

Условие не выполняется; следовательно, требуется усилить плиту в пролете. Коэффициент усиления k MM1 118,9588,75 1,340 , т.е. необходимо

увеличить прочность плиты на 34,0 %.

Выполняем расчет усиления плиты методом дополнительного армирования (рис. 1.8).

Рабочая высота усиленного сечения

Находим положение нейтральной оси из условия

M1 Rb b1 bf hf (h0,red 0,5hf ) ;

M1 118,95 кН м

< 11,5 103 0,9 1,36 0,05 (0,286 0,5 0,05) 183,69 кН м.

Условие выполняется; следовательно, нейтральная ось проходит в

полке.

19

а

б

Рис. 1.8. К расчету усиления нормального сечения плиты способом дополнительного армирования:

а – действительное нормальное сечение; б – расчетное нормальное сечение

Определяем коэффициент m :

По табл. 3.1 прил. 3 находим 0,945.

Вычисляем требуемую площадь сечения суммарной арматуры:

20